JPH0610328B2 - 高耐食アモルファスアルミニウム合金 - Google Patents
高耐食アモルファスアルミニウム合金Info
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- JPH0610328B2 JPH0610328B2 JP63051567A JP5156788A JPH0610328B2 JP H0610328 B2 JPH0610328 B2 JP H0610328B2 JP 63051567 A JP63051567 A JP 63051567A JP 5156788 A JP5156788 A JP 5156788A JP H0610328 B2 JPH0610328 B2 JP H0610328B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超高耐食性、高耐摩耗性などの優れた特性と
共に靭性を備え、化学プラントをはじめ産業および民生
上の種々の分野に利用可能な新しいアモルファスアルミ
ニウム合金に関するものである。
共に靭性を備え、化学プラントをはじめ産業および民生
上の種々の分野に利用可能な新しいアモルファスアルミ
ニウム合金に関するものである。
［従来の技術］ Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉは共に高融点金属で
あって特にＴａ、Ｎｂ、ＭｏおよびＷはＡｌの沸点でも
溶融しない。従って、溶融を伴うような通常の方法で
は、Ｔａ、Ｎｂ、ＭｏおよびＷとＡｌとの合金およびこ
れら合金のＴａ、Ｎｂ、ＭｏおよびＷの一部をＺｒある
いはＴｉで置換した合金は得難い。
あって特にＴａ、Ｎｂ、ＭｏおよびＷはＡｌの沸点でも
溶融しない。従って、溶融を伴うような通常の方法で
は、Ｔａ、Ｎｂ、ＭｏおよびＷとＡｌとの合金およびこ
れら合金のＴａ、Ｎｂ、ＭｏおよびＷの一部をＺｒある
いはＴｉで置換した合金は得難い。
［発明が解決しようとする課題］ 通常の溶融法では作製が困難なＭｏやＷを含むＡｌ合金
および更にこれらの合金にＴａ、Ｎｂ、ＴｉやＺｒを加
えた合金を、不均一な結晶質合金としてではなく、アモ
ルファス合金として作製に成功することは、未知の性質
を備えた新合金を提供するものとして期待されている。
および更にこれらの合金にＴａ、Ｎｂ、ＴｉやＺｒを加
えた合金を、不均一な結晶質合金としてではなく、アモ
ルファス合金として作製に成功することは、未知の性質
を備えた新合金を提供するものとして期待されている。
一方穏やかな環境では金属材料を保護し得る不働態皮膜
も塩酸中では容易に破壊されるため塩酸は特に腐食性が
激しく、安全に使用し得る金属材料がなく、実用アルミ
ニウム合金などは当然考慮の対象外である。したがっ
て、通常の金属材料の使用がきわめて困難なこのような
腐食性環境において、使用に耐える新しい金属材料の出
現が切望されてきた。
も塩酸中では容易に破壊されるため塩酸は特に腐食性が
激しく、安全に使用し得る金属材料がなく、実用アルミ
ニウム合金などは当然考慮の対象外である。したがっ
て、通常の金属材料の使用がきわめて困難なこのような
腐食性環境において、使用に耐える新しい金属材料の出
現が切望されてきた。
本発明の目的は、通常の溶融法では作成が困難なＭｏや
Ｗを含むＡｌ合金および更にこれらの合金にＴａ、Ｎ
ｂ、ＴｉやＺｒを加えたＡｌ合金を不均一な結晶質合金
としてではなく、高耐食性、高耐摩耗性と共に靭性を備
えたアモルファス合金として提供することにある。
Ｗを含むＡｌ合金および更にこれらの合金にＴａ、Ｎ
ｂ、ＴｉやＺｒを加えたＡｌ合金を不均一な結晶質合金
としてではなく、高耐食性、高耐摩耗性と共に靭性を備
えたアモルファス合金として提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 通常、合金は固体状態では結晶化しているが合金組成を
限定して溶融状態から超急冷凝固させるなど、固体形成
の過程で原子配列に長周期的規則性を形成させない方法
を適用すると、結晶構造を持たず、液体に類似したアモ
ルファス構造が得られ、このような合金をアモルファス
合金という。アモルファス合金は、多くは過飽和固溶体
の均一な単相合金であって、従来の実用金属に比べて著
しく高い強度を保有し、かつ組成に応じて異常に高い耐
食性をはじめ種々の特性を示す。
限定して溶融状態から超急冷凝固させるなど、固体形成
の過程で原子配列に長周期的規則性を形成させない方法
を適用すると、結晶構造を持たず、液体に類似したアモ
ルファス構造が得られ、このような合金をアモルファス
合金という。アモルファス合金は、多くは過飽和固溶体
の均一な単相合金であって、従来の実用金属に比べて著
しく高い強度を保有し、かつ組成に応じて異常に高い耐
食性をはじめ種々の特性を示す。
一方、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点
金属のうち特に高融点のＴａ、Ｎｂ、ＭｏあるいはＷを
含むＡｌ基合金は結晶質合金であっても通常の溶融法で
は作り難く、ましてＴａ、Ｎｂ、ＭｏあるいはＷとＡｌ
からなる２元ないし５元のアモルファス合金は知られて
いない。
金属のうち特に高融点のＴａ、Ｎｂ、ＭｏあるいはＷを
含むＡｌ基合金は結晶質合金であっても通常の溶融法で
は作り難く、ましてＴａ、Ｎｂ、ＭｏあるいはＷとＡｌ
からなる２元ないし５元のアモルファス合金は知られて
いない。
本発明者らは、未知のアモルファス合金についてその特
性に関する研究を広く行った結果、合金の形成のために
溶融による混合の必要がないスパッター法を活用するこ
とによって、低融点金属と高融点金属とのアモルファス
合金を作製し得ることを見出し、ＮｂおよびＴａの何れ
か１種または２種を必須元素として含み、あるいは、さ
らにＺｒ、Ｔｉの１種または２種を含むアモルファスＡ
ｌ−高融点金属合金を作成することに成功し、更にこれ
らが、塩酸のような酸化力に乏しく過酷な腐食性酸中で
も安定な保護皮膜を形成して自己不働態化する高耐食性
を備えたアモルファス合金であることを見出し、先に特
願昭62−103296号として出願した。
性に関する研究を広く行った結果、合金の形成のために
溶融による混合の必要がないスパッター法を活用するこ
とによって、低融点金属と高融点金属とのアモルファス
合金を作製し得ることを見出し、ＮｂおよびＴａの何れ
か１種または２種を必須元素として含み、あるいは、さ
らにＺｒ、Ｔｉの１種または２種を含むアモルファスＡ
ｌ−高融点金属合金を作成することに成功し、更にこれ
らが、塩酸のような酸化力に乏しく過酷な腐食性酸中で
も安定な保護皮膜を形成して自己不働態化する高耐食性
を備えたアモルファス合金であることを見出し、先に特
願昭62−103296号として出願した。
本発明者らは更に研究を継続した結果、ＴａやＮｂに限
らず、ＭｏやＷのような高融点金属とＡｌとのアモルフ
ァス合金もスパッター法を用いることによって作製する
ことができ、これらの合金も塩酸のような酸化力に乏し
く過酷な腐食性酸中でも安全な保護皮膜を形成して自己
不働態化する高耐食性を備えたアモルファス合金である
ことを見出し、本発明を達成した。
らず、ＭｏやＷのような高融点金属とＡｌとのアモルフ
ァス合金もスパッター法を用いることによって作製する
ことができ、これらの合金も塩酸のような酸化力に乏し
く過酷な腐食性酸中でも安全な保護皮膜を形成して自己
不働態化する高耐食性を備えたアモルファス合金である
ことを見出し、本発明を達成した。
本発明は、特許請求の範囲第１項ないし第４項に示す４
つの発明からなるものであるが、次の第１表に本発明の
構成元素および含有率を示す。
つの発明からなるものであるが、次の第１表に本発明の
構成元素および含有率を示す。
ところで前述のスパッター法はアモルファス合金を作る
一つの方法であって、作製しようとするアモルファス合
金と平均組成が等しいが単相ではない複数の結晶相から
なるターゲットを焼結や溶融によって作製して用いた
り、作製しようとするアモルファス合金の主成分からな
る金属板に合金化しようとする元素を載せたり埋め込ん
だりしたものを用いたりしてアモルファス合金は作られ
る。
一つの方法であって、作製しようとするアモルファス合
金と平均組成が等しいが単相ではない複数の結晶相から
なるターゲットを焼結や溶融によって作製して用いた
り、作製しようとするアモルファス合金の主成分からな
る金属板に合金化しようとする元素を載せたり埋め込ん
だりしたものを用いたりしてアモルファス合金は作られ
る。
本発明は、この方法を活用並びに改良するものであって
以下の通りである。Ａｌ−ＭｏあるいはＡｌ−Ｗ合金タ
ーゲットを溶融法などで作製することは困難であるが、
Ａｌ板にＭｏおよびＷの何れかあるいはこの両者を載せ
たり埋め込んだりしたターゲットを用いるスパッター法
によって、高耐食性を備えたアモルファスＡｌ−Ｍｏ、
Ａｌ−ＷおよびＡｌ−Ｍｏ−Ｗ合金を得ることができ
る。この場合、生成するアモルファス合金に場所による
不均一性の発生を避けるために、例えば第１図に示すよ
うに、スパッタ装置チャンバー６内のターゲット３畳で
複数のサブストレイト２をチャンバーの中心軸１の回り
に回転させる公転と共にサブストレイト自体も自転させ
ることが望ましい。更に、生成するアモルファス合金の
組成を広い範囲で変化させるために、例えば第２図に示
すように、一つのターゲット４はＡｌ板にＭｏおよびＷ
の何れかあるいはこの両者を埋め込んだものとし、もう
一つのターゲット５はＭｏ、ＷおよびＡｌの何れかとし
て、これら２つのターゲットを互いに傾斜させて２つの
ターゲットの垂線の交わる付近にサブストレイト２を置
くように設置し、これら２つのターゲットを２つの電源
で出力を互いに制御しながら同時に作動させる。この方
法によって生成するアモルファス合金中の合金元素の濃
度を自由に変えたり、更にこのバリエーションとしてＡ
ｌにＭｏやＷと共にＴａ、Ｎｂ、ＴｉやＺｒを埋め込ん
だターゲットを用いるなどいろいろなターゲットと方法
を組合せることによって、Ａｌ−Ｍｏ、Ａｌ−Ｗ、Ａｌ
−Ｍｏ−Ｗ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｚｒ、Ａ
ｌ−Ｗ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔｉ−Ｚ
ｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔｉ、Ａ
ｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａ
ｌ−Ｍｏ−Ｔａ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ
−Ｎｂ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｗ−
Ｔａ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−
Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ
−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−
Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎ
ｂ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ
−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｚｒ、
Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ
−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｔｉ
−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｎ
ｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔ
ａ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｔｉ、
Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−
Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ
−Ｗ−Ｎｂ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚ
ｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−
Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−
Ｔｉ−Ｚｒなどの高耐食アモルファス合金が得られる。
２つのターゲットを用いる方法においては均一なアモル
ファス合金を作成するために特にサブストレイトの公転
と自転が必要である。
以下の通りである。Ａｌ−ＭｏあるいはＡｌ−Ｗ合金タ
ーゲットを溶融法などで作製することは困難であるが、
Ａｌ板にＭｏおよびＷの何れかあるいはこの両者を載せ
たり埋め込んだりしたターゲットを用いるスパッター法
によって、高耐食性を備えたアモルファスＡｌ−Ｍｏ、
Ａｌ−ＷおよびＡｌ−Ｍｏ−Ｗ合金を得ることができ
る。この場合、生成するアモルファス合金に場所による
不均一性の発生を避けるために、例えば第１図に示すよ
うに、スパッタ装置チャンバー６内のターゲット３畳で
複数のサブストレイト２をチャンバーの中心軸１の回り
に回転させる公転と共にサブストレイト自体も自転させ
ることが望ましい。更に、生成するアモルファス合金の
組成を広い範囲で変化させるために、例えば第２図に示
すように、一つのターゲット４はＡｌ板にＭｏおよびＷ
の何れかあるいはこの両者を埋め込んだものとし、もう
一つのターゲット５はＭｏ、ＷおよびＡｌの何れかとし
て、これら２つのターゲットを互いに傾斜させて２つの
ターゲットの垂線の交わる付近にサブストレイト２を置
くように設置し、これら２つのターゲットを２つの電源
で出力を互いに制御しながら同時に作動させる。この方
法によって生成するアモルファス合金中の合金元素の濃
度を自由に変えたり、更にこのバリエーションとしてＡ
ｌにＭｏやＷと共にＴａ、Ｎｂ、ＴｉやＺｒを埋め込ん
だターゲットを用いるなどいろいろなターゲットと方法
を組合せることによって、Ａｌ−Ｍｏ、Ａｌ−Ｗ、Ａｌ
−Ｍｏ−Ｗ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｚｒ、Ａ
ｌ−Ｗ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔｉ−Ｚ
ｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔｉ、Ａ
ｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａ
ｌ−Ｍｏ−Ｔａ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ
−Ｎｂ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｗ−
Ｔａ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−
Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ
−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−
Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎ
ｂ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ
−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｚｒ、
Ａｌ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ
−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｔｉ
−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｎ
ｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｗ−Ｔ
ａ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｔｉ、
Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−
Ｔｉ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ
−Ｗ−Ｎｂ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚ
ｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｍｏ−
Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｒ、Ａｌ−Ｍｏ−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−
Ｔｉ−Ｚｒなどの高耐食アモルファス合金が得られる。
２つのターゲットを用いる方法においては均一なアモル
ファス合金を作成するために特にサブストレイトの公転
と自転が必要である。
スパッター法で作製した本発明の組成の合金は前記各元
素が均一に固溶した単相のアモルファス合金である。均
一固溶体である本発明のアモルファス合金には、きわめ
て均一で高耐食性を保証する保護皮膜が形成される。
素が均一に固溶した単相のアモルファス合金である。均
一固溶体である本発明のアモルファス合金には、きわめ
て均一で高耐食性を保証する保護皮膜が形成される。
酸化力の乏しい塩酸溶液中で金属材料は、容易に溶解す
るため、このような環境で金属材料を使用するために
は、安定な保護皮膜を形成する能力を金属材料に付与す
る必要がある。これは、有効元素を必要量含む合金を作
ることによって実現される。しかし結合質金属の場合、
多種多量の合金元素を添加すると、しばしば化学的性質
の異なる多相構造となり、所定の耐食性が実現し得ない
ことがある。また、化学的不均一性の発生はむしろ耐食
性に有害である。
るため、このような環境で金属材料を使用するために
は、安定な保護皮膜を形成する能力を金属材料に付与す
る必要がある。これは、有効元素を必要量含む合金を作
ることによって実現される。しかし結合質金属の場合、
多種多量の合金元素を添加すると、しばしば化学的性質
の異なる多相構造となり、所定の耐食性が実現し得ない
ことがある。また、化学的不均一性の発生はむしろ耐食
性に有害である。
これに対し、本発明のアモルファス合金は均一固溶体で
あり、安定な保護皮膜を形成させ得る所要量の有効元素
を均一に含むものであるため、このようなアモルファス
合金には、均一な保護皮膜が生じ、十分に高い耐食性を
発揮する。
あり、安定な保護皮膜を形成させ得る所要量の有効元素
を均一に含むものであるため、このようなアモルファス
合金には、均一な保護皮膜が生じ、十分に高い耐食性を
発揮する。
すなわち、酸化力の弱い塩酸に耐える金属材料が備える
べき条件は、非酸化性環境で安定な保護皮膜が材料に均
一に生じる高い保護皮膜形成能力を持つことである。こ
れは本発明の合金組成で実現され、また合金がアモルフ
アス構造を有することは、複雑な組成の合金を単相固溶
体として作成することを可能にし、均一な保護皮膜形成
を保証するものである。
べき条件は、非酸化性環境で安定な保護皮膜が材料に均
一に生じる高い保護皮膜形成能力を持つことである。こ
れは本発明の合金組成で実現され、また合金がアモルフ
アス構造を有することは、複雑な組成の合金を単相固溶
体として作成することを可能にし、均一な保護皮膜形成
を保証するものである。
次に、本発明における各成分組成を限定する理由を述べ
る。
る。
Ｍｏ、Ｗ、ＴａおよびＮｂは共にＡｌと共存するとアモ
ルファス構造を形成する元素であって、スパッター法で
アモルファス構造を形成するためにはＭｏおよびＷの何
れか一種または２種を７〜50原子％含む必要がある。従
って本発明の第１項においてＭｏおよびＷの何れか１種
または２種を７〜50原子％含む必要がある。またこれら
の合金のＭｏおよびＷの一部をＴｉおよびＺｒの何れか
一種または２種で置換することができるが、アモルファ
ス構造の形成のためにはＭｏおよびＷの何れか１種また
は２種を少なくとも５原子％含む必要があるため、本発
明の第２項において５原子％以上のＭｏおよびＷの何れ
か１種または２種とＺｒおよびＴｉの何れか１種または
２種との合計を７〜50原子％とする必要がある。
ルファス構造を形成する元素であって、スパッター法で
アモルファス構造を形成するためにはＭｏおよびＷの何
れか一種または２種を７〜50原子％含む必要がある。従
って本発明の第１項においてＭｏおよびＷの何れか１種
または２種を７〜50原子％含む必要がある。またこれら
の合金のＭｏおよびＷの一部をＴｉおよびＺｒの何れか
一種または２種で置換することができるが、アモルファ
ス構造の形成のためにはＭｏおよびＷの何れか１種また
は２種を少なくとも５原子％含む必要があるため、本発
明の第２項において５原子％以上のＭｏおよびＷの何れ
か１種または２種とＺｒおよびＴｉの何れか１種または
２種との合計を７〜50原子％とする必要がある。
一方、ＭｏおよびＷの何れか１種または２種とＴａおよ
びＮｂの何れか１種または２種とを合わせて含むＡｌ合
金が、スパッター法でアモルファス構造を形成するため
には、ＭｏおよびＷの何れか１種または２種が50原子％
未満でなければならず、またＭｏおよびＷの何れか１種
または２種とＴａおよびＮｂの何れか１種あるいは２種
との合計が７〜75原子％の範囲であればアモルファス構
造となる。従って、本発明の第３の発明においては、Ｍ
ｏおよびＷの何れか１種または２種の50原子％未満とＴ
ａおよびＮｂの何れか１種あるいは２種との合計で７〜
75原子％含む必要がある。
びＮｂの何れか１種または２種とを合わせて含むＡｌ合
金が、スパッター法でアモルファス構造を形成するため
には、ＭｏおよびＷの何れか１種または２種が50原子％
未満でなければならず、またＭｏおよびＷの何れか１種
または２種とＴａおよびＮｂの何れか１種あるいは２種
との合計が７〜75原子％の範囲であればアモルファス構
造となる。従って、本発明の第３の発明においては、Ｍ
ｏおよびＷの何れか１種または２種の50原子％未満とＴ
ａおよびＮｂの何れか１種あるいは２種との合計で７〜
75原子％含む必要がある。
また第３の発明の合金に含まれるＭｏ、Ｗ、Ｔａおよび
Ｎｂの一部をＴｉおよびＺｒの何れか１種または２種と
置換することもできるが、この場合アモルファス構造の
形成のためには、ＭｏおよびＷの何れか１種または２種
が50原子％未満でなければならず、ＭｏおよびＷの何れ
か１種または２種とＴａおよびＮｂの何れか１種または
２種とを合わせて５原子％以上含む必要があり、更にＭ
ｏおよびＷの何れか１種または２種とＴａおよびＮｂの
何れか１種または２種の合計とＴｉおよびＺｒの何れか
１種または２種とを合計した量で７〜75原子％含む必要
がある。これが本発明の第４の発明における成分組成を
限定する理由である。
Ｎｂの一部をＴｉおよびＺｒの何れか１種または２種と
置換することもできるが、この場合アモルファス構造の
形成のためには、ＭｏおよびＷの何れか１種または２種
が50原子％未満でなければならず、ＭｏおよびＷの何れ
か１種または２種とＴａおよびＮｂの何れか１種または
２種とを合わせて５原子％以上含む必要があり、更にＭ
ｏおよびＷの何れか１種または２種とＴａおよびＮｂの
何れか１種または２種の合計とＴｉおよびＺｒの何れか
１種または２種とを合計した量で７〜75原子％含む必要
がある。これが本発明の第４の発明における成分組成を
限定する理由である。
またＴａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｗはいずれも非酸
化性の酸中で保護皮膜を形成して耐食性も担う元素であ
り、本発明の合金は何れも塩酸中で十分な耐食性を示
す。
化性の酸中で保護皮膜を形成して耐食性も担う元素であ
り、本発明の合金は何れも塩酸中で十分な耐食性を示
す。
実施例１ 直径100mm、厚さ６mmのＡｌ円板上の中心から半径29mm
の円周上に、直径20mm厚さ１mmのモリブデン円板を１〜
６個載せたものをターゲットとし、第１図に示した装置
を用い、Ａｒを5ml/minの速度で流しながら２×10-4Tor
rの真空に保ち、自転ならびに公転しているアルミニウ
ムおよびガラスのサブストレイトに240〜200Ｗの出力で
スパッターデポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生
じた合金はアモルファスであることが確認され、またＸ
線マイクロアナライザーを用いた分析によってその組成
はＡｌ−７原子％Ｍｏ、Ａｌ−12原子％Ｍｏ、Ａｌ−21
原子％Ｍｏ、Ａｌ−33原子％Ｍｏ、Ａｌ−42原子％Ｍｏ
およびＡｌ−49原子％Ｍｏ合金であることが明らかにな
った。これらの合金は30℃のＩＮ ＨＣ１中で自己不働
態化しており、腐食速度は第２表のような速度であっ
て、これらの合金が高耐食アモルファス合金であること
が判明した。
の円周上に、直径20mm厚さ１mmのモリブデン円板を１〜
６個載せたものをターゲットとし、第１図に示した装置
を用い、Ａｒを5ml/minの速度で流しながら２×10-4Tor
rの真空に保ち、自転ならびに公転しているアルミニウ
ムおよびガラスのサブストレイトに240〜200Ｗの出力で
スパッターデポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生
じた合金はアモルファスであることが確認され、またＸ
線マイクロアナライザーを用いた分析によってその組成
はＡｌ−７原子％Ｍｏ、Ａｌ−12原子％Ｍｏ、Ａｌ−21
原子％Ｍｏ、Ａｌ−33原子％Ｍｏ、Ａｌ−42原子％Ｍｏ
およびＡｌ−49原子％Ｍｏ合金であることが明らかにな
った。これらの合金は30℃のＩＮ ＨＣ１中で自己不働
態化しており、腐食速度は第２表のような速度であっ
て、これらの合金が高耐食アモルファス合金であること
が判明した。
実施例２ 直径100mm、厚さ６mmのＡｌ円板上の中心から半径29mm
の円周上に、直径20mmのＭｏを等間隔で８個載せたター
ゲットを始めいろいろな高融点金属をのせた種々のター
ゲット二つ一組を第２図に示す装置に取り付け、Ａｒを
5ml/minの速度で流しながら１〜４×10-4Torrの真空に
保ち、自転ならびに公転しているアルミニウムおよびガ
ラスのサブストレイトに２つのターゲットの出力をいろ
いろに変えてスパッターデポジションを行った。Ｘ線回
折の結果、生じた合金はアモルファスであることが確認
された。Ｘ線マイクロアナライザーを用いた分析によっ
て得られた合金組成を第３表に示す。これらの合金は30
℃の１Ｎ ＨＣ１中で自己不働態化しており、腐食速度
は第３表に示すとおりである。従ってこれらの合金は、
高耐食アモルファス合金であることが判明した。
の円周上に、直径20mmのＭｏを等間隔で８個載せたター
ゲットを始めいろいろな高融点金属をのせた種々のター
ゲット二つ一組を第２図に示す装置に取り付け、Ａｒを
5ml/minの速度で流しながら１〜４×10-4Torrの真空に
保ち、自転ならびに公転しているアルミニウムおよびガ
ラスのサブストレイトに２つのターゲットの出力をいろ
いろに変えてスパッターデポジションを行った。Ｘ線回
折の結果、生じた合金はアモルファスであることが確認
された。Ｘ線マイクロアナライザーを用いた分析によっ
て得られた合金組成を第３表に示す。これらの合金は30
℃の１Ｎ ＨＣ１中で自己不働態化しており、腐食速度
は第３表に示すとおりである。従ってこれらの合金は、
高耐食アモルファス合金であることが判明した。
［発明の効果］ 以上詳述したとおり、本発明のアモルファス合金は、ス
パッター法で容易に作製されるＭｏおよびＷを必須元素
として含み、あるいは、更にＴａ、Ｎｂ、ＴｉおよびＺ
ｒの一種または２種以上を含むＡｌ−高融点金属合金で
あって、酸化力の乏しい塩酸のような激しい腐食性環境
においても安定な保護皮膜を形成して自己不働態化し、
皮膜破壊電位が極めて高い高耐食合金である。
パッター法で容易に作製されるＭｏおよびＷを必須元素
として含み、あるいは、更にＴａ、Ｎｂ、ＴｉおよびＺ
ｒの一種または２種以上を含むＡｌ−高融点金属合金で
あって、酸化力の乏しい塩酸のような激しい腐食性環境
においても安定な保護皮膜を形成して自己不働態化し、
皮膜破壊電位が極めて高い高耐食合金である。
第１図および第２図は本発明アモルファス合金を作製す
るスパッター装置の一例を示す概略図である。 １……サブトレイトの公転軸、 ２……自転するサブストレイト、 3,4,5……ターゲット、 ６……スパッターチャンバー。
るスパッター装置の一例を示す概略図である。 １……サブトレイトの公転軸、 ２……自転するサブストレイト、 3,4,5……ターゲット、 ６……スパッターチャンバー。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−20442（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−84957（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】ＭｏおよびＷのいずれか１種または２種の
合計で７〜50原子％含み残部は実質的にＡｌからなる高
耐食アモルファスアルミニウム合金。 - 【請求項２】ＭｏおよびＷのいずれか１種または２種の
５原子％以上とＴｉおよびＺｒの何れか１種または２種
との合計で７〜50原子％含み残部は実質的にＡｌからな
る高耐食アモルファスアルミニウム合金。 - 【請求項３】ＭｏおよびＷのいずれか１種または２種の
50原子％未満とＴａおよびＮｂの何れか１種または２種
との合計で７〜75原子％含み残部は実質的にＡｌからな
る高耐食アモルファスアルミニウム合金。 - 【請求項４】ＭｏおよびＷのいずれか１種または２種の
50原子％未満とＴａおよびＮｂの何れか１種または２種
との合計で５原子％以上と更にこれらとＴｉおよびＺｒ
の何れか１種または２種との合計で７〜75原子％含み残
部は実質的にＡｌからなる高耐食アモルファスアルミニ
ウム合金。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051567A JPH0610328B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高耐食アモルファスアルミニウム合金 |
| DE8888106054T DE3867120D1 (de) | 1987-04-28 | 1988-04-15 | Amorphe alluminiumlegierungen. |
| EP88106054A EP0289835B1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-15 | Amorphous aluminum alloys |
| CA000564867A CA1329711C (en) | 1987-04-28 | 1988-04-22 | Amorphous aluminum alloys |
| KR1019880004870A KR930006294B1 (ko) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | 무정형 알루미늄-내화금속 합금 |
| US07/454,412 US5030300A (en) | 1987-04-28 | 1989-12-21 | Amorphous aluminum alloys |
| US07/593,745 US5041175A (en) | 1987-04-28 | 1990-10-05 | Amorphous aluminum alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051567A JPH0610328B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高耐食アモルファスアルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01225737A JPH01225737A (ja) | 1989-09-08 |
| JPH0610328B2 true JPH0610328B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=12890546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63051567A Expired - Fee Related JPH0610328B2 (ja) | 1987-04-28 | 1988-03-07 | 高耐食アモルファスアルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610328B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0426757A (ja) * | 1990-05-22 | 1992-01-29 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ合金薄膜及び溶製Ａｌ合金スパッタリングターゲット |
| US5500301A (en) * | 1991-03-07 | 1996-03-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | A1 alloy films and melting A1 alloy sputtering targets for depositing A1 alloy films |
| JP3486640B2 (ja) * | 1993-03-26 | 2004-01-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 超電導薄膜製造用ターゲットおよびその製造方法、それを用いた超電導体の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2529909B1 (fr) * | 1982-07-06 | 1986-12-12 | Centre Nat Rech Scient | Alliages amorphes ou microcristallins a base d'aluminium |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP63051567A patent/JPH0610328B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01225737A (ja) | 1989-09-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |